Spelling suggestions: "subject:"αντίπαλος"" "subject:"αντίπαρο""
1 |
Υδροθερμική μεταλλοφορία στην περιοχή Αγίου Γεωργίου της νήσου Αντιπάρου : και η γενετική της σχέση με τον λευκογρανίτη της ΠάρουΚεβρεκίδης, Ηλίας 11 October 2013 (has links)
Η παρούσα διατριβή εστιάζει στην μεταλλοφορία της περιοχής του Αγίου Γεωργίου στην Αντίπαρο στις Κυκλάδες, όπου κατά τα έτη 1953 έως 1954 πραγματοποιήθηκε εξώρυξη αργυρούχου γαληνίτη από την Γαλλική Εταιρία Λαυρίου. Η μεταλλοφορία βρίσκεται κυρίως υπό μορφή χαλαζιακών φλεβών, οι οποίες εκτός του αργυρούχου γαληνίτη φέρουν επίσης άλλα θειούχα μεταλλικά ορυκτά όπως ο χαλκοπυρίτης, ο σιδηροπυρίτης, ο βορνίτης και ο χαλκοσύνης. Το φλεβικό σύστημα τέμνει κυρίως μάρμαρα και σχιστολίθους. Τα συνοδά μη μεταλλικά ορυκτά αποτελούνται κυρίως από χαλαζία και δευτερευόντως από ασβεστίτη. Ο χαλαζίας διακρίνεται σε δύο γενεές, τον υψίθερμο γαλακτόχρωμο χαλαζία και τον χαμηλόθερμο διαυγή χαλαζία, από τους οποίους και οι δύο είναι μεταλλοφόροι. Στην ίδια περιοχή φιλοξενείται πρωτογενής μεταλλοφορία οξειδίων και υδροξειδίων του μαγγανίου.
Ο σκοπός της διατριβής αυτής είναι να παραθέσει νέα, πρωτογενή δεδομένα όσον αφορά την ορυκτοχημεία των εναπομεινάντων θειούχων μεταλλικών ορυκτών που βρίσκονται τώρα στην περιοχή του Αγίου Γεωργίου και να προσδιορίσει τις φυσικοχημικές συνθήκες που συνέβαλαν στην απόθεση της μεταλλοφορίας. Επιπλέον ερευνά εάν ο λευκογρανίτης της Πάρου, ο οποίος απέχει λιγότερο από 10km από την μεταλλοφορία, δύναται να αποτελεί την πηγή των μεταλλοφόρων υδροθερμικών ρευστών. Για το λόγο αυτόν κατά την εκπόνηση της εργασίας υπαίθρου πραγματοποιήθηκε δειγματοληψία από την εναπομείνασα μεταλλοφορία του Αγίου Γεωργίου και το λευκογρανίτη της Πάρου. Επιπλέον συλλέχθηκαν τεκτονικά δεδομένα και έγινε συνοπτική καταγραφή και εκτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων από τις παρελθούσες μεταλλευτικές δραστηριότητες στην περιοχή. Οι μέθοδοι που εφαρμόστηκαν για την επίτευξη της έρευνας ήταν η ανάλυση των θειούχων μεταλλικών ορυκτών με ηλεκτρονικό μικροαναλυτή, ανάλυση XRF και ICP-MS για κύρια στοιχεία, ιχνοστοιχεία και σπάνιες γαίες στον λευκογρανίτη της Πάρου, πετρογραφική μελέτη λεπτών τομών από το γρανίτη και στιλπνών τομών από τη μεταλλοφορία. Επίσης εφαρμόστηκε μικροθερμομετρία στα ρευστά εγκλείσματα εντός του συνοδού υδροθερμικού χαλαζία για τον προσδιορισμό των θερμοκρασιών απόθεσης και της αλατότητας των μεταλλοφόρων ρευστών. Στα ρευστά εγκλείσματα εφαρμόστηκε επίσης η μέθοδος της φασματοσκοπίας Raman. Πραγματοποιήθηκαν αναλύσεις σταθερών ισοτόπων O18 και Si30 από τον υδροθερμικό χαλαζία για τον προσδιορισμό της προέλευσης των υδροθερμικών ρευστών. Τα τεκτονικά δεδομένα υποδηλώνουν πως τα ορυχεία του Αγίου Γεωργίου βρίσκονται πάνω σε μία καμπύλωση των πετρωμάτων της περιοχής. Βάσει πετροχημικών και πετρογραφικών δεδομένων η λευκογρανιτική διείσδυση στην Πάρο φέρει τυπικά χαρακτηριστικά ενός subsolvus λευκογρανίτη κεκορεσμένου σε νερό, ο οποίος διείσδυσε σε περιβάλλον ηφαιστειακού τόξου υπό καθεστώς συμπίεσης, σε θερμοκρασίες από ~758οC έως ~676οC και σε βάθη από ~15km έως ~3km. Γρανίτες τέτοιου είδους συνδέονται συχνά με υδροθερμικά μεταλλοφόρα συστήματα, όπως κατάγραφεται από τη διεθνή βιβλιογραφία. Οι ισοτοπικές τιμές δ18ΟH2O εντός του μεταλλοφόρου υδροθερμικού ρευστού της περιοχής του Αγίου Γεωργίου κυμαίνονται μεταξύ +5,4‰ και +11,5‰, με μέσον όρο +8,3‰, το οποίο αποτελεί ένδειξη ανάμειξης ρευστών μαγματικής προέλευσης, με ισοτοπικές τιμές από +5‰ έως +10‰, μεταμορφικών ρευστών τα οποία έχουν τιμές από +10,71‰ έως +14,5‰ για τους σχιστολίθους της ενότητας των κυανοσχιστολίθων και από +19,7‰ έως +20,5‰ για τα μάρμαρα της ίδιας ενότητας, μετεωρικών υδάτων τα οποία είχαν ένα εύρος από -5‰ έως -2‰ κατά το Μειόκαινο και θαλλασίων υδάτων που έχουν εύρος από +1,5‰ έως +2‰.
Οι θερμοκρασίες κατά τις οποίες έλαβε χώρα το υδροθερμικό μεταλλοφόρο επεισόδιο κυμαίνονται μεταξύ ~400οC και ~140οC. Σε διάγραμμα Th προς την αλατότητα εμφανίζεται συνεχής μείξη μεταξύ μαγματικών ρευστών και ενός παράγοντα χαμηλής αλατότητας, πιθανόν μετεωρικών ρευστών. Στο ίδιο διάγραμμα εμφανίζεται αναβρασμός του υδροθερμικού ρευστού και φραγή του φλεβικού συστήματος μεταξύ 280οC και 250οC. Το φλεβικό σύστημα άνοιξε εκ νέου σε θερμοκρασία χαμηλότερη των 250οC πιθανότατα λόγω βρασμού του υδροθερμικού ρευστού.
Τα δεδομένα από τη φασματοσκοπία Raman υποδεικνύουν την παρουσία κατιόντων Ca2+, Si2+, Al3+, Ti, Li+, B3+ και Cu2+, καθώς και των ανιόντων SO42- και CO32- εντός των ρευστών εγκλεισμάτων. Κυρίαρχα ιόντα εντός του διαλύματος αποτελούν τα Ca2+, Na+, K+, Mn2+ και Si2+. Η παρουσία των ιόντων Li+ και B3+ είναι ενδεικτική της συμμετοχής των λευκογρανιτών στο μεταλλοφόρο υδροθερμικό ρευστό. Τα ιόντα Cu2+ και SO42-, δείχνουν την παρουσία των απαραίτητων για την απόθεση της μεταλλοφορίας ιόντων και τα ιόντα Ca2+ και CO32- δείχνουν την αλληλεπίδραση του υδροθερμικού ρευστού με τα μάρμαρα του Αγίου Γεωργίου. Βάσει των log(Na+/K+) προς log(K+/Ca2+), γίνεται εμφανές πως ορισμένα εκ των δειγμάτων φέρουν πανομοιότυπα τιμές δείγματα από γεωθερμικά πεδία στα οποία συμμετέχουν και τα μετεωρικά ρευστά. Οι τιμές αυτές πέφτουν στην ίδια κατηγορία με σύγχρονα γεωθερμικά ρευστά τα οποία πιστεύεται πως αντιπροσωπεύουν ρευστά μαγματικής προέλευσης τα οποία αναμείχθηκαν με ρευστά μετεωρικής προέλευσης.
Αξίζει δε να σημειωθεί από τις αναλύσεις με ηλεκτρονικό μικροαναλυτή της μεταλλοφορίας η ύπαρξη άφθονου βαρύτη (BaSO4), που υποδηλώνει ότι μέρος της μεταλλοφορίας εθαλάσσευε. / The present thesis focuses on the mineralization in the area of St. George (Agios Georgios) in the island of Antiparos in Cyclades where in the years 1953 to 1954 argentiferous galena was mined-out by the French Corporation of Lavrion. The mineralization was in the form mainly of quartz veins and also calcite which except of argentiferous galena consisted also of other sulfides such as chalcopyrite, pyrite, bornite and chalcocite cutting mainly marbles and schists. The non-metalliferous hydrothermal minerals consist of calcite but mainly of quartz of two generations; a high temperature milky quartz and a low temperature clear quartz, both of which are mineralized. In the same area there is an occurrence of primary mineralization of manganese oxides and hydroxides.
The purpose of this thesis is to provide ore mineral chemistry data of the sulphide mineralization which remains presently in situ and define the main physicochemical conditions for ore deposition. Furthermore, the purpose is to investigate if the Paros leucogranite (<10km away), could be the source of the mineralizing fluids. For this reason, during field work, sampling of the mineralization and the Paros leucogranite, collection of structural data and registering and evaluation of the environmental impact the previous mining activities had on the St. George terrain was accomplished. The methods we have used to effectuate our research, was electron microprobe analyses of the sulfide ore minerals, XRF and ICP-MS analyses of major, trace and REE of the Paros leucogranite, examination of petrographic thin sections of the granite and polished sections of the ore mineralogy. Microthermometric measurements of fluid inclusions in the accompanying hydrothermal quartz were performed to define the temperatures of deposition and salinities of the ore fluids. Raman spectroscopy data of fluid inclusions were collected. O18 along with Si30 isotope analytical data of the hydrothermal quartz were obtained to decipher the origin of the hydrothermal fluids. Our structural data can only indicate that the mines are situated on an open flexure which facilitated in the axial area the concentration of the ore fluids and their circulation via the formation of diaclases. Our chemical and petrographic data indicate that the Paros intrusion has the mineralogy and geochemistry of a typical subsolvus volatile-saturated leucogranite emplaced in a volcanic arc tectonic environment under compression at temperatures from 758oC to 676oC and at a depth of 15km to 3km, as indicated by amphibole geobarometry. Such granites are reported in the literature to be often associated with mineralizing hydrothermal ore systems. The O18 isotopes of the quartz veins in St. George have δ18O values ranging from +6.5‰ to +12.6‰, with an average of +9.4‰ and an 18O signature of the mineralizing fluid of +5.4‰ to +11.5, with an average of +8,3‰ which is almost identical with a magmatic Η2Ο isotope composition from +5‰ to +10‰. Further evidence indicates that metamorphic, meteoric and sea-water have participated, if to a lesser degree, in the Agios Georgios mineralizing fluid.
Temperatures of the hydrothermal episode range from ~400οC to ~140oC. On a Th-Salinity diagram continuous mixing is indicated between a magmatic and a low temperature and salinity component. In the same diagram effervescence of the hydrothermal fluid is indicated. A closure of veins has occured between 290oC to 250oC. The system was re-opened at approximately 250oC probably due to boiling of the ore fluid.
Raman data have indicated the presence of Ca2+, Si2+, Al3+, Ti, Li+, B3+ and Cu2+ cations and SO42- and CO32- anions in the fluid inclusions, the most dominant ions in the solution being Ca2+, Na+, K+, Mn2+ and Si2+. The presence of Li+ and B3+ ions betray the participations of the leucogranite in the ore fluid. The Cu2+ and SO42- the presence of mineralizing ions and finally the Ca2+ and CO32- ions the interaction of the hydrothermal fluids with the St. George marble. From the log(Na+/K+) versus log(K+/Ca2+) ratios, it is apparent that some of the samples have identical values with the ones related to meteoric participating waters. The presence of barite (BaSO4) identified by electron microprobe within some of the ore samples is indicative that part of the deposit was under sea level.
|
Page generated in 0.38 seconds